一种带与带间中继间停式雪茄烟外观检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及雪茄烟生产领域，具体的说，涉及了一种带与带间中继间停式雪茄烟外观检测装置。


背景技术：

2.雪茄烟是我国烟草制品中重要的产品品类，是定位高端的烟草制品。随着烟草消费市场的转型升级，雪茄烟的市场规模正在加速扩张，2019年雪茄烟市场增长率超过50%，预计2020年预计将增长80%以上。
3.目前国产雪茄包括手卷雪茄、半机制雪茄、机制雪茄等，其中手卷雪茄是高档雪茄，对原料的需求最高，半机制雪茄对原料的要求较高，机制雪茄对原料的需求较低。
4.无论哪种雪茄都包含了茄衣、茄套和茄芯三种雪茄烟叶类型，三种雪茄烟叶类型的质量差异较大，其中雪茄茄衣的质量要求主要集中在烟叶的外观质量和包裹特性，雪茄茄套的质量要求主要集中在烟叶包裹特性和燃烧特性，而茄芯烟叶是雪茄烟风味和吃味的主要来源，对感官质量的要求较高。
5.其中，雪茄的外部特点是直接反映在雪茄的茄衣上的。茄衣也是雪茄在视觉美感上最直接的部分，视觉上我们可以看到茄衣的质地、颜色、烟叶的特点。触觉上可以感到雪茄的紧密、松软、不均匀或烟皮的褶皱、压痕、松垮等，许多雪茄的质量通过看或摸是可以确认的，世界上所有雪茄制造商都对茄衣的质量最为重视，更是以拥有上佳的茄衣种植园而自豪。
6.为确保他们所生产的雪茄风格多样化，品质保持一贯的水准。在茄衣的投资力度上都是不惜代价的。顶级品牌的烟商无一例外都有自己的茄衣熟成仓库且规模庞大。在某些气候异常的年份，囤积的茄衣就可以维护品质的稳定性。而较高的收购价格使烟农都愿意付出高强度，密集型的劳动来培育出一流的雪茄茄衣。
7.这也直接决定了雪茄烟生产过程中茄衣外观检查的重要性。
8.在标准《gb15269.3-2011》中，特别规定了雪茄烟包装、卷制和贮存的技术要求，其中，对于烟支外观的要求包括了中心轴线的最大偏移量、切口斜面高低差、指环、脉纹、折痕、病斑、污痕、缝口、洞眼、脱皮、破碎、周长等一系列的外观参数，这些外观参数需要逐项测量，目前，这些测量工作主要由人工完成，且每一只雪茄都要检测这些参数，将会耗费大量的人力物力，且十分影响雪茄烟的生产效率。
9.为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种基于图像识别技术，在流水线上进行雪茄烟间停检测，无需人工参与，实现雪茄烟的外周面全幅检测，检测无死角，检测效率高的带与带间中继间停式雪茄烟外观检测装置。
11.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种带与带间中继间停式
雪茄烟外观检测装置，包括两段雪茄烟输送带、设于两段雪茄烟输送带之间的中继模块和设于两段雪茄烟输送带之间的线阵相机；
12.所述中继模块包括四连杆摆臂机构、设于四连杆摆臂机构上的两组柔性夹持机构、对应两组柔性夹持机构设置的中转平台和驱动其中一组柔性夹持机构旋转的旋转电机；
13.其中一组柔性夹持机构随四连杆摆臂机构运动的起始点为上段雪茄烟输送带的末端至中转平台，另一组柔性夹持机构随四连杆摆臂机构运动的起始点为中转平台至下段雪茄烟输送带的首端；
14.所述线阵相机对应带有旋转电机的一组柔性夹持机构的夹持空间的行走路径设置。
15.基上所述，所述柔性夹持机构包括安装在四连杆摆臂机构上的微动气缸和安装在微动气缸伸缩杆端的柔性顶头。
16.基上所述，所述柔性顶头包括顶头、压簧、导向套筒和连接件，所述顶头沿轴向活动的套装在所述导向套筒内，所述顶头的前端露出导向套筒前端，所述连接件封堵在所述导向套筒后端，所述顶头的尾端卡在连接件内端的导向孔中，所述顶头的肩部设有卡入导向套筒中的凸台，所述压簧安装在凸台和连接件的内端之间，所述连接件的外端连接在所述微动气缸的伸缩端。
17.基上所述，带有旋转电机的一组柔性夹持机构中，其中一个夹持端的微动气缸通过轴承安装在所述四连杆摆臂机构上、另一端夹持端的微动气缸连接在旋转电机的输出轴上，所述旋转电机驱动该柔性夹持机构转动。
18.基上所述，所述四连杆摆臂机构上还安装有水平滑台，所述旋转电机安装在所述水平滑台的滑动端，所述水平滑台的滑动方向与柔性夹持机构的轴向平行。
19.基上所述，所述雪茄烟输送带为肋条输送带。
20.基上所述，所述四连杆摆臂机构包括固定的底座、两个平行的摆臂和铰接于两个摆臂顶端的横杆，两个摆臂的底端铰接在底座上，所述柔性夹持机构安装在所述横杆上。
21.基上所述，所述顶头的前端安装有可拆卸的垫片。
22.基上所述，所述的其中一个摆臂的底端铰接处由步进电机驱动转动。
23.基上所述，所述中转平台上设置有v形槽。
24.本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型以输送带为物理检测基础，以图像识别技术为数据处理基础，在输送带的带与带之间，设计中继模块，中继模块中的四连杆摆臂机构、柔性夹持机构和中转平台共同作用，用于将雪茄烟在两个输送带之间转移，旋转电机用于驱动其中一组柔性夹持机构转动360度，而线阵相机则用于在转移过程中对旋转360度的雪茄烟进行全方位的拍照，获取雪茄烟的外周面图像数据，其中，四连杆摆臂机构需要在线阵相机的拍摄视野中悬停，悬停的过程中，旋转电机驱动雪茄烟转动360度，全程无需人工参与，可获得清晰、无死角的雪茄烟外观图片，进而进行雪茄烟的外观评价。
25.进一步的，柔性夹持机构采用微动气缸作为驱动件，采用带有压簧的柔性顶头作为顶压件，避免对雪茄烟的两端造成过大的压力，避免破坏雪茄烟。
26.进一步的，为了防止中转过程中雪茄烟跌落，在中转平台上设置v形槽。
附图说明
27.图1是本实用新型中带与带间中继间停式雪茄烟外观检测装置的结构示意图之一。
28.图2是本实用新型中带与带间中继间停式雪茄烟外观检测装置的结构示意图之二。
29.图3是本实用新型中带与带间中继间停式雪茄烟外观检测装置的的剖视图。
30.图4是本实用新型中柔性顶头的剖视图。
31.图中：1.雪茄烟输送带；2.线阵相机；3.四连杆摆臂机构；3-1.底座；3-2.摆臂；3-3.横杆；4.柔性夹持机构；4-1.微动气缸；4-2.柔性顶头；4-3.顶头；4-4.压簧；4-5.导向套筒；4-6.连接件；4-7.导向孔；5.中转平台；6.旋转电机；7.水平滑台；8.雪茄烟。
具体实施方式
32.下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
33.如图1-图4所示，一种带与带间中继间停式雪茄烟外观检测装置，包括两段雪茄烟输送带1、设于两段雪茄烟输送带1之间的中继模块和设于两段雪茄烟输送带之间的线阵相机2，本实施例中，所述雪茄烟输送带1为肋条输送带，每个肋条之间的空间用于存放雪茄烟。
34.所述中继模块包括四连杆摆臂机构3、设于四连杆摆臂机构3上的两组柔性夹持机构4、对应两组柔性夹持机构4设置的中转平台5和驱动其中一组柔性夹持机构旋转的旋转电机6，所述中转平台5上设置有v形槽，用于防止雪茄烟脱落。
35.所述四连杆摆臂机构3包括固定的底座3-1、两个平行的摆臂3-2和铰接于两个摆臂顶端的横杆3-3，两个摆臂的底端铰接在底座上，所述柔性夹持机构4安装在所述横杆3-3上，所述的其中一个摆臂3-2的底端铰接处由步进电机驱动转动。
36.所述柔性夹持机构4包括安装在四连杆摆臂机构上的微动气缸4-1和安装在微动气缸伸缩杆端的柔性顶头4-2，所述柔性顶头包括顶头4-3、压簧4-4、导向套筒4-5和连接件4-6，所述顶头4-3沿轴向活动的套装在所述导向套筒4-5内，所述顶头4-3的前端露出导向套筒4-5前端，所述连接件4-6封堵在所述导向套筒4-5后端，所述顶头4-3的尾端卡在连接件4-6内端的导向孔4-7中，所述顶头4-3的肩部设有卡入导向套筒4-5中的凸台，所述压簧4-4安装在凸台和连接件4-6的内端之间，所述连接件4-6的外端连接在所述微动气缸4-1的伸缩端，所述顶头的前端安装有可拆卸的垫片。
37.带有旋转电机6的一组柔性夹持机构4中，其中一个夹持端的微动气缸通过轴承安装在所述四连杆摆臂机构上、另一端夹持端的微动气缸连接在旋转电机的输出轴上，所述旋转电机驱动该柔性夹持机构转动。
38.其中一组柔性夹持机构随四连杆摆臂机构3运动的起始点为上段雪茄烟输送带的末端至中转平台5，另一组柔性夹持机构随四连杆摆臂机构3运动的起始点为中转平台5至下段雪茄烟输送带的首端。
39.所述线阵相机2对应带有旋转电机6的一组柔性夹持机构4的夹持空间的行走路径设置。
40.为了精确调整从上游雪茄烟输送带上取到的雪茄烟的位置，所述四连杆摆臂机构
3上还安装有水平滑台7，所述旋转电机6安装在所述水平滑台7的滑动端，所述水平滑台7的滑动方向与柔性夹持机构4的轴向平行。
41.工作过程：
42.上游的雪茄烟输送带1送来雪茄烟8，中继模块中的第一组柔性夹持机构摆动至上游雪茄烟输送带1的尾端，等雪茄烟到位后，雪茄烟输送带1暂停，第一组柔性夹持机构将雪茄烟夹起，在此过程中，为防止雪茄烟超出设定的夹持范围，特意设置水平滑台7，水平滑台7控制其中一个柔性夹持机构的夹持端从最远端向中间移动，将雪茄烟调整到位后再夹起，雪茄烟被夹起后，四连杆摆臂机构3摆动至线阵相机2的拍照视野中，然后悬停，控制旋转电机6转动，旋转电机驱动雪茄烟转动360度，线阵相机2将雪茄烟的外观图像采集完毕，四连杆摆臂机构3继续摆动，将雪茄烟8暂存在中转平台5上，四连杆摆臂机构3归位，第二组柔性夹持机构行走至中转平台5，将雪茄烟8夹起，而第一组柔性夹持机构此时处于上游输送带的尾端，等待下一只雪茄烟的到来，随着下一支雪茄烟的检测，第一支雪茄烟被第二组柔性夹持机构转移至下游输送带上，完成雪茄烟的检测和中继转移。
43.依此类推，完成每一只雪茄烟8的外观检测，该过程不需要人为参与，每一个间停动作的控制，可通过编码器实现，也可以通过位置传感器的设计实现。
44.雪茄烟的外形图像数据在后台被这样处理：对线阵相机获取的图像数据进行筛选，筛选后拼合呈雪茄烟的圆周面展开图数据，对中心轴线的最大偏移量、切口斜面高低差、指环、脉纹、折痕、病斑、污痕、缝口、洞眼、脱皮、破碎、周长等一系列的外观参数进行计算和识别，最终给出评价。
45.由于图像处理部分是借助现有的各种图像识别软件实现，只是提供了一些参数，故而该部分内容不属于本技术的创新之处，而是属于现有技术，对于该部分技术的实现不做更详细的说明，借助大多数图像识别技术都能够实现其目标。
46.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。